Đề tài Các ngành công nghiệp có nồng độ chất ô nhiễm cao

Tất cả chúng ta đều biết rằng nước là tài nguyên hết sức quan trọng trong cuộc sống. Nó không chỉ cung cấp cho hoạt động sinh hoạt, nông nghiệp mà còn rất cần thiết cho hoạt động công nghiệp. Tất cả các ngành công nghiệp đều cần sử dụng nước và như vậy cũng phải thải bỏ nước. Nuớc thải của các ngành công nghiệp khác nhau cũng có các đặc trưng khác nhau và có biện pháp xử lý khác nhau. Chúng ta có thể xử lý bằng phương pháp hoá lý, sinh học, phương pháp hoá học như lắng, lọc, keo tụ, tuyển nổi.v.v. để nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường. Tuy nhiên không thể nào có một phương pháp duy nhất để xử lý một loại nước thải, phương pháp nào cũng phải tính đến khả năng ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp nghĩa là không tạo ra ô nhiễm mới mà nó sẽ sản sinh trong quá trình xử lý. Để lựa chọn một phương pháp cần phải có những hiểu biết chung về môi truờng và những kiến thức về cơ bản cũng như công nghệ của phương pháp đó. Trên cơ sở đó mới đưa ra được những giải pháp cụ thể phù hợp.

Tất cả các ngành công nghiệp đều phát sinh ra chất thải. Tuy nhiên nhóm chúng tôi chỉ nghiên cứa những ngành công nghiệp có nồng độ chất thải cao.

 

 

doc25 trang | Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 985 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Đề tài Các ngành công nghiệp có nồng độ chất ô nhiễm cao, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC Tất cả chúng ta đều biết rằng nước là tài nguyên hết sức quan trọng trong cuộc sống. Nó không chỉ cung cấp cho hoạt động sinh hoạt, nông nghiệp mà còn rất cần thiết cho hoạt động công nghiệp. Tất cả các ngành công nghiệp đều cần sử dụng nước và như vậy cũng phải thải bỏ nước. Nuớc thải của các ngành công nghiệp khác nhau cũng có các đặc trưng khác nhau và có biện pháp xử lý khác nhau. Chúng ta có thể xử lý bằng phương pháp hoá lý, sinh học, phương pháp hoá học như lắng, lọc, keo tụ, tuyển nổi.v.v. để nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường. Tuy nhiên không thể nào có một phương pháp duy nhất để xử lý một loại nước thải, phương pháp nào cũng phải tính đến khả năng ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp nghĩa là không tạo ra ô nhiễm mới mà nó sẽ sản sinh trong quá trình xử lý. Để lựa chọn một phương pháp cần phải có những hiểu biết chung về môi truờng và những kiến thức về cơ bản cũng như công nghệ của phương pháp đó. Trên cơ sở đó mới đưa ra được những giải pháp cụ thể phù hợp. Tất cả các ngành công nghiệp đều phát sinh ra chất thải. Tuy nhiên nhóm chúng tôi chỉ nghiên cứa những ngành công nghiệp có nồng độ chất thải cao. PHẦN I - ĐẶT VẤN ĐỀ. Ngành công nghiệp như thế nào được gọi là ngành công nghiệp có nồng độ chất thải cao. Nồng độ chất thải cao là nồng độ chất thải vượt mức bình thường. Để có thể hiểu rõ hơn chúng tôi sẽ đưa ra một số ví dụ như: Với ngành giặt mài quần áo: pH trung tính. Có màu nâu đến đen tuỳ thuộc vào lô hàng. Có nhiều chất lơ lửng dạng huyền phù khó lắng. Có mùi xú uế nếu nước thải để lâu ngày. Hàm lượng chất hữa cơ tính theo chỉ số COD trên 200mg/l. Hàm lưọng amoni, NO2, NO3, thấp dưói mức cho phép. Nứoc thải là hỗn hợp của sơ sợi mang màu hoặc không mang màu, một lưọng nhỏ tinh boọt trong quá trình hồ vải, một phần chất màu bị hoà tan, một phần nhỏ mỡ, bụi. Với nước thải sông Tô Lịch: Có màu đen bốc lên mùi xú uế. COD thưòng 200-300mg/l. NH4+ thườgn 20-40mg/l. PH từ 7,5 đến 8,5. Ngành đường Nguồn ô nhiễm chính của nhà máy: Lượng nước thải 30m3/tấn đường, nồng độ chất hữu cơ cao (chủ yếu do đường hòa tan). Ví dụ: Nước thải cống chung (công đoạn làm sạch là bẩn nhất) pH = 7 – 8; SS = 300 – 400 mg/l; BOD5 = 1000 – 3000 mg/l; tổng N, P cao à gây ô nhiễm môi trường lớn. Sản xuất đồ hộp 30 – 40 m3/tấn sản phẩm. pH = 6 – 10. BOD5 = 400 – 4000 mg/l. SS = 400 – 1000 mg/l. Tổng N = 150 mg/l. Tổng P = 6 – 10 mg/l. Nhà máy sản xuất bia Lưu lượng: 7 – 10 m3/1000 lit bia. pH: 7,3 – 9. COD: 2000 – 3000 mg/l. BOD5: 1000 – 1500 mg/l. Tổng N, tổng P cao. Nước thải những ngành công nghiệp có nồng độ cao mà chúng tôi kể đến là ngành sản xuất sơn và ngành sản xuất mực in. Nước thải chế bản in là dung dịch màu xanh đen đậm đặc, nhớt sánh, độ đục không đo được, độ màu 43100 Pt/co, chỉ số COD từ 10.000-14.000mg/l, pH từ 12-13. Đây là loại nước thải có nồng độ rất cao, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Với ngành sơn nước thải có độ màu, độ đục, nồng độ dung môi hữu cơ cao, nồng độ kim loại nặng cũng rất cao, cao gấp 20-30 lần cho phép. PHẦN II - TỔNG QUAN. 2.1. Quy trình sản xuất. 2.1.1 Quy trình sản xuất sơn. 1/ Khái niệm. Sơn là hợp chất hoá học bao gồm nhựa hoặc dầu chưng luyện, có chất màu hoặc không có chất màu.Khi sơn lên bề mặt vật liệu ta được lớp màng mỏng bám trên vật liệu, có tác dụng cách ly với môi trường khí quyển bảo vệ và làm đẹp sản phẩm. 2/ Nguyên liệu để chế tạo sơn: 1. Dầu sơn. Dầu là nguyên liệu tạo màng sử dụng sớm nhất trong công nghiệp, là nguyên liệu chủ yếu để tạo thành tranh sơn dầu. Dầu được tạo thành chủ yếu do este glyxêrin, hỗn hợp với các loại axit béo khác nhau như axit stearic CH3(CH2)16COOH, axit ôlêic CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH. Các loại dầu thường dùng: Dầu trẩu: là dầu khô tốt,là loại dầu chế tạo sơn tốt. Dầu trẩu chưng luyện có thể sơn chồng nước, sơn đò gỗ, sơn tầu thuyền. Dầu đay: làm màng sơn có độ khô kém hơn dầu trẩu nhưng tính dẻo và tính đàn hồi tốt hơn. Dầu đậu và dầu thầu dầu. 2. Nhựa. Nhựa là hợp chất hữa cơ có phân tử lượng lớn. Nhựa có thể hoà tan trong dung môi hữa cơ, không hoà tan trong nước. Khi hoà tan nhựa trong dung môi hữa cơ, quét lên bề mặt sản phẩm dung môi bay hơi sẽ tạo thành màng cứng trong suốt. Có rất nhiều loại nhựa khác nhau như: Nhựa thiên nhiên, nhựa nhân tạo và nhựa tổng hợp với thành phần chủ yếu là các alkyl, epoxy, polyurethan, agrylic. 3. Chất pha loãng. Chất pha loãng có thể hoà tan nitroxenlulôzơ chủ yếu làm loãng thể tích của sơn, đạt đến độ nhớt sử dụng, có tác dụng hoà tan nhựa. Một số chẩt pha loãng thường dùng: Chất pha loãng gốc nitro: là hỗn hợp của etyl axetat, butyl axetat, butylic, benzen, toluen, xylen, axeton… Chất pha loãng sơn clovinyl: Là hỗn hợp của butyl axetat, toluen, xylen. Chất pha loãng sơn gốc amin: là hỗn hợp của xylen và butylic. Chất pha loãng sơn gốc acrylat: Là hỗn hợp của este rượu, benzen dùng cho sơn acrylat. Chất pha loãng nhựa alkyl. Chất pha loãng nhựa epoxy 4. Bột màu. Bột màu là thành phần quan trọng tạo màu cho màng sơn, là chất rắn có độ hoà ta rất nhỏ, không hoà tan trong dầu và dung môi. Bột màu được mài nghiền đồng đều với chất dẻo, có tác dụng che phủ bề mặt, chống xuyên thấu của tia tử ngoại làm cho màng sơn có màu, chịu nước, chịu khí hậu. Bột màu thường dùng là các chất vô cơ không hoà tan trong nước bao gồm một số kim loại, phi kim loại, chất oxi hoá, hợp chất lưa huỳnh và muối, có khi là chất hữa cơ không hoà tan trong nước, chất nhuộm hữa cơ hoà tan trong nước hoặc trong rượu. 5. Những chất phụ trợ khác. Những chất phụ trợ khác trong sơn không phải là chất tạo màng chủ yếu nhưng chọn và sử dụng chính xác chất chất phụ trợ có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sơn. Có rất nhiều loại phụ trợ nhưng tuỳ theo tác dụng của nó mà ta phân ra: chất làm khô, chất đóng rắn, chất chống ẩm ướt, chất huyền phù, chất chống lão hoá. Chất làm khô thường dùng là chất oxy hoá và muối kim loại như coban, mangan,chì… và các chất hữa cơ có thể xà phòng hoá chung. 3/ Quy trình sản xuất sơn Trong các nhà máy sản xuất sơn, các thao tác để sản xuất bao gồm như sau: Công nghệ hoà tan nitroxenlulo: Hỗn hợp dung môi, chất pha loãng đưa vào máy, cho dần dần nitroxenlulozơ vào khuấy đều thành dung dịch keo, đó chính là nitroxenlulozơ bán thàh phẩm, có thể lọc qua máy ly tâm khử tạp chất. Công nghệ hoà tan nhựa: Hỗn hợp nhựa và chất pha loãng đưa vào máy quay hoặc máy khuấy, sau một thời gian hoà tan,lọc, loại bỏ kết tủa được dung dịch nhựa bán thành phẩm. Công nghệ chế tạo sơn: Hỗn hợp trên được khuấy đều sau đó qua máy lọc, khử tạp chất tạo thành sơn không màu. Công nghệ mài nghiền bột màu: Hỗn hợp bột màu và chất làm dẻo theo tỷ lệ nhất định, đưa vào máy khuấy đều, sau đó được nghiền nhỏ mịn bằng máy nghiền thành hỗn hợp màu bán thành phẩm. Công nghệ khuấy và lọc: Khuấy hỗn hợp trên trong thời gian thích hợp sau đó đem lọc qua máy lọc ly tâm sau đó đem đóng bao. Sơ đồ điều chế: 2.1.2 Quy trình sản xuất mực in. Hiện nay trên thế giới có 2 quy trình sản xuất mực in được áp dụng rọng rãi là quy trình sản xuất gián đoạn và quy trình sản xuất liên tục. Quy trình sản xuất gián đoạn là quy trình mà nguyên vạt liệu (pigment, chất mang và phụ gia) được định lượng theo tỷ lệ thành phần của các chất và đưa vào trộn, nghiền từng mẻ theo một công thức nhất định ví dụ như công thức của một loại mực in Sheeffed Ink do hãng Akzo nobel cung cấp là flush colour 50%, varnish 36,7%, Wax 7%, Co/Mn 2,2 %, Solvent 4,1%. Quy trình sản xuất liên tục là quy trình mà nguyên liệu được đưa vào liên tục theo định lượng trộn một cách tự động theo một công thức nhất định. Quá trình pha trộn, nghiền, cũng như kiểm tra chất lưọng đều được thực hiện một cách tự động nhờ hệ thống máy tính điều khiển chương trình được lập sẵn. Ở Việt Nam thì người ta sử dụng phương pháp gián đoạn. Sơ đồ công nghệ chung: 2.1.3 Nước thải ngành sơn-in. 1/ Nước thải ngành sơn. Nước thải phát sinh từ tất cả các công đoạn của quá trình sản xuất, từ quá trình vệ sinh máy móc, thiết bị chứa bột màu, phụ gia rơi vãi, các oxit kim loại, các chất hữa cơ, dung môi dầu mỏ. Chất thải nguy hại gồm nhựa Alkyl bị gel hoá trong quá trình nấu bị sự cố, bùn thải lắng chứa hợp chất vô cơ Titanđiôxit, Canxicacbonnat. Các oxit kim loại bao gồm chủ yếu là Titanđioxit, ngoài ra còn Fe2O3, Cr2O3, ZnO. Các chất hữa cơ, dung môi chủ yếu là Tôluen, Benzen, Xylen, Butylaxêtat, Phthanocyanin, Naptanol. Bảng số liệu thống kê ô nhiễm ngành sơn trên toàn địa bàn Hà Nội Tên sản phẩm Công suất (tấn/năm) Tải lượng ô nhiễm bụi.(tấn/năm) Tải lượng ô nhiễm VOC.(tấn/năm) Sơn Alkyl và Emusion 9350 9,350 1,402 Tải lượng ô nhiễm hữu cơ bao gồm bùn thải từ quá trình sản xuất sơn chứa 4,5% kim loại nặng tương đương 3,492 tấn/năm. 2/ Nước thải ngành in. Nước thải ngành in chứa nồng độ các chất ô nhiễm là rất lớn gây ô nhiễm nghiêm trọng chủ yếu phát sinh trong khâu pha chế mực. Sản xuất mực in sử dụng các nguyên liệu chính là Glyxerin, nhựa, phenol, paraphomanđêhyt và các phụ gia như As2O3, FeSO4 do đó trong thành phần nước thải sẽ chứa các chất trên. Theo số liêu quan trắc được thì nứoc thải ngành sản xuất mực in là loại nước thải có màu xanh đen, đậm đặc, nhớt sánh, độ đục không đo được, độ màu 43.100 pt/Co, chỉ số COD từ 10.000- 14.000 mg/l, pH từ 12-13. Đây là loại nước thải gây ô nhiễm nghiêm trọng. Bảng tải lượng ô nhiễm ước tính theo WHO của ngành sản xuất mực in: Sản xuất mực in Công suất (tấn/ngày) TPS (tấn/ngày) VOC(tấn/ngày) Có kiểm soát 2190 0,5694 Không có kiểm soát 2190 2,0190 5,694 Như vậy ngành sơn và mực in có nguy cơ đưa vào môi trường Hà Nội khoảng 2-20 tấn dung môi/năm và 95 tấn bụi/năm 2.1.4 Các biện pháp có thể xử lý. Với thành phần nước thải ngành sơn, in chủ yếu là các oxit kim loại nặng, các dung môi hữa cơ thì các biện pháp chủ yếu có thể là: Với các kim loại nặng: Phần lớn các kim loại nặng đều có thể tách ra khỏi nước dưới dạng hyđrôxit không tan trong điều kiện pH thích hợp. Có thể sử dụng các phương pháp kêt tủa, trung hoà, oxy hoá khử, phân ly đông tụ, phương pháp lọc với các chất đông tụ như là sunfat nhôm, clorua sắt, sunfat sắt .v.v. Kết tủa, trung hoà dựa trên phản ứng tạo sản phẩm kết tủa lắng giữa chất bẩn và hoá chất để tách kết tủa khỏi dung dịch. Quá trình này thường được ứng dụng trong quá trình tách các kim loại nặng trong chất lỏng ở dạng hyđroxit kết tủa hoặc muối không tan ví dụ như Cr3+ trở thành Cr(OH)3. Oxy hoá khử là dùng các tác nhân oxy hoá khử để tiến hành phản ứng oxy hoá khử, chuyển chất độc hại thành những chất không độc hại hoặc ít độc hại hơn.Các chất oxy hoá khử thường được dùng là KmnO4, K2Cr2O7, .v.v., có ứng dụng để xử lý các kim loại đa hoá trị như Crôm, mangan chuyển Cr6+, Mn7+ thành Cr3+, Mn4+ Với các dung môi hữa cơ: Có thể sử dụng các biện pháp hoá lý để hấp thụ, hấp phụ khí, có thể sử dụng phương pháp trích ly, chưng luyện để tách các dung môi dễ bay hơi rồi sau đó có thể tái sử dụng lại. Ngoài ra có thể thay thế dung môi nước cho dung môi Xylen. Trích ly: là quá trình tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp nhờ một dung môi có khả năng hòa tan chọn lọc một số chất trong hỗn hợp đó. Trong xử lý chất thải, quá trình trích ly thường được ứng dụng để tách hoặc thu hồi các chất hữu cơ có lẫn trong chất thải dầu mỡ, dung môi, hóa chất bảo vệ thực vật… Sau khi trích ly, người ta thường thu hồi lại dung môi bằng cách chưng cất hỗn hợp. Sản phẩm trích ly còn lại có thể được tái sử dụng hoặc xử lý bằng cách khác. Chưng cất: là quá trình tách hỗn hợp chất lỏng bay hơi thành những cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau, ở những nhiệt độ sôi khác nhau của mỗi cấu tử chứa trong hỗn hợp đó, bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần bay hơi và ngưng tụ. Quá trình chưng cất dựa trên cơ sở là các cấu tử của hỗn hợp lỏng có áp suất hơi khác nhau, khi đun nóng, những chất có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ bay hơi trước và được tách riêng ra khỏi hỗn hợp. Trong thực tế xử lý chất thải, quá trình chưng cất thường gắn với trích ly để tăng cường khả năng tách sản phẩm. Ngoài ra xử lý màu đối với nghành in thì có thể sử dụng phương pháp keo tụ điện hoá hoặc có thể sử dụng tác nhân keo tụ là phèn nhôm 2.1.5 Các dây truyền công nghệ và thiết bị xử lý. 1.Thiết bị xử lý sinh vật ưa khí lượng tải cao "NEW GRATON50®". 1.1 Khái quát về thiết bị. Thiết bị xử lý sinh vật ưa khí lượng tải cao "NEW GRATON50®" gồm thiết bị xử lý sinh vật ưa khí lượng tải cao và thiết bị phân ly vật rắn khỏi chất lỏng.Nu được đưa vào bể phản ứng bằng máy bơm, nó trộn không khí với các vi sinh vật ưa khí rồi phân giải các chất hữu cơ. Bể phản ứng được thiết kế một cách sáng tạo để sử dụng hiệu quả ô-xy trong không khí và phát huy tối đa năng lực phân giải chất hữu cơ vốn có ở các vi sinh vật ưa khí. "NEW GRATON50®" có thể xử lý lượng tải cao ở mức 20-30kg-BOD/m3/ngày, gấp 20-50 lần so với các phương pháp cũ, nó có thể phù hợp để xử lý hầu hết các dạng nước thải hữu cơ đã có từ trước đến nay, đem lại hiệu quả xử lý ổn định. 1.2. Đặc điểm (1) Có thể xử lý mà không cần làm loãng dung dịch nước thải có nồng độ BOD trên 1000mg/l. (2) Có thể thích ứng với sự biến động của lượng tải, có thể khởi động hệ thống trong thời gian ngắn. (3) Diện tích lắp đặt chỉ bằng 1/20 -1/40, dung lượng cũng rất nhỏ, chỉ bằng 1/30-1/60. (4) Thích hợp áp dụng cho khâu xử lý sơ bộ. Sẽ dễ đạt được độ an toàn trong vận hành khi sử dụng làm thiết bị xử lý sơ bộ cho các thiết bị có sẵn đang trong tình trạng quá tải về lượng tải. (5) Có thể xử lý trong thời gian ngắn. Có thể phân giải 90% các chất hữu cơ trong 1 tiếng. (6) Do không xảy ra tắc nên quản lý vận hành rất đơn giản . (7) Công cụ được chế tạo đóng kín hoàn toàn nên giải quyết triệt để được mùi hôi thối. ( Sản phẩm của Công ty Gaishi Nhật Bản 2-56 Suda-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi 467-8530 Japan ) 2. Phương pháp điện tuyển nổi. Trong cac nhà máy sơn, nước thải bị nhiễm bẩn hình thành trong quá trình sản xuất sơn, trong quá trình rửa các thiết bị công nghệ, rửa bao bì và nền của phân xưởng Nước thải của các nhà máy sơn có nhiều các chất gây ô nhiễm với độ phân tán, độ bền động học, hoạt tính động học, hoạt tính hóa học khác nhau và có độ độc cao, máu sắc, mùi đặc biệt. Nước thải bị nhiễm bẩn bởi nguyên liệu đầu, sản phẩm phụ và sản phẩm cuối cùng. Truóc tiên đó là các chất tạo màng, dung môi, bột màu, các phụ gia biến tính và hóa dẻo. Thiết bị làm sạch nước thải chứa sơn theo các phương pháp cơ học và hóa học đã tỏ ra không có hiệu quả vì hàm lượng của các tạp chất hữu cơ còn lại sau quá trình xử lí vẫn còn cao hơn giới hạn cho phép. Hiệu quả kém của các phương pháp này là do nước thải ở đây là các hệ keo bền vững kết tụ sa lắng, tại đó, các hợp chất hữu cơ có thể tồn tại ở dạng hòa tan, huyền phù hoặc nhũ tương. Các chất nhựa tồn tại dưới dạng các các hạt huyền phù bền vững mà vật liệu lọc không giữ lại được. Các phần tử này được tích điện âm. Sự có mặt của các điện tích cùng dấu sẽ ngăn cản quá trình xích lại gần và keo tụ của chúng. Chính vì điều này mà một trong những giải pháp làm tăng hiệu quả của quá trình làm sạch nước thải là áp dụng quá trình keo tụ bằng các dung dịch điện ly. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, người ta đã nhận thấy rằng tác nhân có hiệu quả nhất là chất làm đông tụ - keo tụ nhôm silic (ASFC), có thành phần như sau: SiO2 - 25 g/l, Al2O3 - 17g/l, Fe2O3- 0,9 g/l. ASFC nhận được khi xử lý nefelin cô đặc bằng dung dịch axit sunfuric 10%. Tính chất keo tụ của ASFC có được là do sự có mặt của nhôm sunfat và sắt sunfat, còn axit silixic hòa tan sẽ tạo ra các tính chất đông tụ của dung dịch và có tác động độc lập với muối nhôm và chất keo tụ. Đối với các chất lơ lửng và chất ô nhiễm hữu cơ ở dạng nhũ tương trong nước thì ASFC là chất đông tụ có hiệu quả hơn tác dụng riêng biệt của sắt sunfat và nhôm sunfat. Các tính chất này cùng với giá nguyên liệu rẻ và việc sản xuất dễ dàng sẽ tạo cho nó tính ứng dụng đa năng để làm sạch nước thải. Ở trong nước, ASFC sẽ tạo ra các hạt keo của nhôm hyđroxit và sắt hyđroxit mà trong khoảng pH = 6 - 7 chúng là các hợp chất ít hòa tan và tích điện dương yếu. Do điện tích của chúng trái dấu với điện tích của các phần tử phân tán của chất ô nhiễm nên chúng sẽ trung hòa các phần tử này. Khi đó, hệ sẽ mất đi tính tập hợp và sẽ keo tụ lại. Cùng với việc sử dụng ASFC, người ta có thể đạt được hiệu quả cao của quá trình làm sạch nước thải của nhà máy sơn khi áp dụng phương pháp điện tuyển nổi. Nguyên lý của phương pháp điện tuyển nổi là dựa trên sự nổi lên của các phần tử của pha phân tán chất ô nhiễm nhờ các bọt khí hyđro và oxy cực nhỏ, tạo thành trong quá trình điện phân nước. Các bọt khí khi nổi lên sẽ va chạm với các phần tử của chất ô nhiễm phân tán, đưa chúng nổi lên bề mặt của dung dịch và tạo ra một lớp váng bọt bền vững. Trong lớp váng bọt này cũng có một số tạp chất hòa tan được các phần tử ô nhiễm hấp phụ. Các ưu điểm của phương pháp điện tuyển nổi là: - Đơn giản trong chế tạo thiết bị và bảo dưỡng; - Có thể điều chỉnh được mức độ làm sạch phụ thuộc vào trạng thái của pha phân tán bằng cách thay đổi chỉ một thông số, đó là mật độ dòng điện; - Độ phân tán cao của các bọt khí sẽ tạo ra hiệu quả bám dính của chúng với các tạp chất không hòa tan; - Có thể lấy ra đồng thời các tạp chất có thành phần pha phân tán khác nhau; - Quá trình khoáng hóa bổ sung của các hợp chất hữu cơ xảy ra đồng thời với quá trình tẩy độc nước nhờ oxy nguyên tử và clo hoạt tính được tạo ra trên anot. Nước thải được đưa vào bể trung hòa, từ đó được bơm lên thiết bị điện tuyển nổi bằng máy bơm. Dung dịch chất keo tụ được đưa vào từ bể chứa bằng máy bơm. Trong thiết bị điện tuyển nổi, chất lỏng được bão hòa bởi các bọt khí hình thành trên các điện cực. Các bọt khí sẽ bám vào các phần tử của chất bẩn và kéo chúng lên bề mặt, tạo ra một lớp váng bọt bền vững. Sản phẩm bọt (bùn tuyển nổi) được thu lại bằng thiết bị gom bọt rồi sau đó theo đường ống tự chảy vào bể chứa. Điểm đặc biệt của sơ đồ công nghệ này là không cần có khoang riêng cho chất keo tụ tạo bông. Dung dịch chất keo tụ được cho trực tiếp vào ngăn đầu của thiết bị điện tuyển nổi, trong đó, quá trình thủy phân của nó xảy ra với sự hình thành các phần tử nhôm hyđroxit và sắt hyđroxit. Sự khuấy trộn mạnh của chất lỏng với chất keo tụ xảy ra do sự thoát khí mạnh khi nâng mật độ dòng điện lên cao sẽ tạo ra sự lớn lên của các phần tử bông keo. Trong ngăn thứ hai của thiết bị, nhờ việc lọc dung dịch qua một lớp dày của bọt khí mà quá trình làm sạch được tết hơn. Hiệu quả của quá trình làm sạch được tăng cường khi trong quá trình điện tuyển nổi hình thành các phần tử keo tụ lớn - các phần tử của nhôm hyđroxit, có khả năng hấp phụ cao và bám dính cao đối với các chất bẩn. Nước thải đã được xử lý có thể tái sử dụng trong dây chuyền công nghệ hoặc thải bỏ. Lớp bùn tuyển nổi bao gồm các hạt bột màu và các thành phần của chất tạo màng có thể sử dụng trong các ứng dụng ít quan trọng hơn. 2.2. Đề xuất dây truyền công nghệ. Đề xuất công nghệ thay thế Fenton bằng axetyl axetonat trong chế bản in: Quá trình oxy hoá được thực hiện với tác nhân H2O2, sử dụng hệ fenton và xúc tác Fe(acac)3. Chất keo tụ được xử lí là phèn nhôm, PAC và HVC.Khi tăng lượng sắt đưa vào nước thải từ 772mg/l đến 1496mg/l trong quá trình xử dụng fenton thì bông tạo ra to dần nước dần trong hơn tuy nhiên vẫn có màu vàng. Hiệu quả cao nhất đạt được khi hàm lượng sắt đạt 2016mg/l. Lượng bông tạo ra chắc hơn, nước lắng trong nhất. Nhận thấy COD của quá trình này giảm rất mạnh. Trong quá trình keo tụ ta cũng nhận thấy HVC là chất keo tụ có hiệu qủa cao đặc biệt khi xử lí bằng hệ fenton. Khi có thêm HVC vào độ đục và độ màu của nước thay đổi rõ rệt. Dung dịch được xử lý trở nên trong suốt, bớt vàng, tốc độ lắng được cải thiện đáng kể. HVC gây keo tụ đã hấp phụ các chất màu và làm cho nước trong. Nước sau xử lí có COD = 67mg/l, độ đục = 4,25 NTU, độ màu là 68,8 Phát triển/Co. Sơ đồ tổng quát của công nghệ như sau: Kết luận: Fe(acac)3 làm chất xúc tác thay thế muối fe(II) trong hệ fenton đạt hiệu quả cao hơn trong khi chỉ sử dụng một hàm lượng nhỏ hơn 2000 lần. HVC là chất keo tụ hiệu quả hơn PAV và phèn nhôm trong xủ lí độ đục và độ màu giúp quá trình lắng trở lên nhanh hơn.Ví dụ: 2mlPAC ở c =1,5mol Al/l đạt đựoc độ đục 9,43 NTU còn 2ml HVC đạt đựoc độ đục 4,25 NTU còn 4ml phèn nhôm đạt NTU = 29,2. Hiệu quả xử lý độ màu và độ đục như các đồ thị sau: 2.3. Cơ chế xử lý trong các công trình đơn vị. Công trình đơn vị mà chúng tôi nêu ra ở đây là nhà máy sơn Đại Bàng-Thanh Trì-Hà Nội. Sơ đồ tổng quát của nhà máy: Nguyên liệu ở đây là hỗn hợp: Dung môi: Hệ thơm bao gồm Xylen, Toluen, hệ este, hệ alkyl, alcol, axeton. Bột màu: Gồm bột màu hữa cơ và bột màu hữa cơ Nhựa: Chủ yếu là epoxy, alkit, polyureethan, aglylic. Các phụ gia: Chât chống tạo bọt,chất chống nắng, chống giòn như bột tale,mica. Nước thải ở đây chứa dung môi và các oxit kim loại. Phương pháp xử lý ở nhà máy: Đó là phương pháp chưng. Nguyên tắc của quá trình chưng là dựa vào sự bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Những cấu tử dễ bay hơi sẽ là sản phẩm đỉnh, những cấu tử khó bay hơi là sản phẩm đáy. Nước thải vào tháp được chưng phân đoạn. Sản phẩm đỉnh là dung môi hữa cơ được tận dụng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất, sản phẩm đáy là các cặn bã trong đó có chứa cả các ion kim loại, oxit kim loại được đem đi chôn lấp. Việc xử lý bằng phương pháp chưng là tương đối tốt cho việc tách các dung môi trong hỗn hợp tuy nhiên phương pháp tương đối tốn kém nên nhà máy không cho nó hoạt động thường xuyên. Mặt khác nồng độ kim loại trong nước thải là tương đối lớn nhà máy lại không có quá trình xử lý riêng biệt nên nước thải ra vẫn không đạt yêu cầu. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/ Các trang web: 3/ Đỗ Khánh Vân-Lê Thị Mai Hương Nghiên cứu khả năng thay thế Fenton bằng axetyl axeton trong xử lý nước thải chế bản in Hội nghị khoa học lần thứ 20_ĐHBKHN Phân ban Công nghệ hoá học_Tiểu ban háo học vô cơ. 4/ Nguyễn Thị Lan Điều tra khảo sát quản lý CTNH từ các cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn Hà Nội. Luận án thạc sỹ khoa học kỹ thuật Mã số TS 282 5/ Đặng Thăng Long Đánh giá việc sử dụng mực in công nghiệp và một số cơ sở điển hình, đề xuất phương án sản xuất mực in trong nước Luận án tiến sỹ khoa học kỹ thuật Mã số TS 1414 6/ Trịnh Lê Hùng Kỹ thuật xử lý nước thải Nhà xuất bản giáo dục 7/ Nguyễn Văn Lộc Kĩ thuật sơn Nhà xuất bản giáo dục

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docBT.doc